[发明专利]紧凑耦合催化转化器

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2006年10月2日在韩国知识产权局申请的韩国专利申请No.10-2006-0097328的优先权和权益，上述申请的全部内容被引用于此以作参考。

技术领域

本发明涉及一种紧凑耦合催化转化器。特别涉及这样一种紧凑耦合催化转化器，其中用于催化剂的壳体的结构和用于氧传感器的配置的结构被简化使得配置性能增强，并且前催化剂的涂覆比率被最优化使得催化转化器的效率增强并且制造成本降低。

背景技术

催化转化器(或催化剂转化器)是一种设备，其将包含在废气中的一氧化碳、碳氢化合物、一氧化二氮等转化成例如水、二氧化碳等无害材料。

传统的催化转化器具有涂有用于催化剂的金属的衬底，并且所述衬底由底板支撑并且布置在金属壳体中。铂(Pt)、铑(Rh)、或钯(Pd)用于涂覆所述衬底。

根据位置可以把传统的催化转化器分为直接与排气歧管连接的排气歧管催化转化器(manifold catalytic convener)(或加温催化转化器)，与排气歧管分离并且在回气管的中间配置在车辆地板上的地板下催化转化器(UCC)，和从排气歧管分离但是比地板下催化转化器更近的紧凑耦合催化转化器(CCC转化器)。催化转化器根据要求配置一种或两种催化剂。

图1a和图1b分别是传统CCC催化转化器的示意图和透视图，图2是另一种传统CCC催化转化器的示意图。

如图1a和1b中所示，一种传统CCC催化转化器1配置了几乎彼此接触并且插入到一个壳体3中的两种不同催化剂5，并且传统CCC催化转化器1被布置成远离排气歧管7并排放废气。氧传感器9布置在传统CCC催化转化器1的前部和后部，并且传统CCC催化转化器1由理论上的空气/燃料比控制。

然而，在传统CCC催化转化器1中的两种催化剂5几乎彼此接触，使得后催化剂的横截面的效率减小。

如图2中所示，另一种传统CCC催化转化器10的前催化剂11和后催化剂13分别布置在前壳体15和后壳体17中，并且由中心锥体14连接。前催化剂11由布置在前催化剂11的前面的前锥体12连接到排气歧管，并且后催化剂13由布置在后催化剂13的后面的后锥体16连接到回气管。在该情况下，氧催化剂分别配置在前锥体12和中心锥体14中。

然而，传统催化转化器需要多个锥体和壳体，使得罐装的制造成本高，并且也需要多个焊接过程从而制造过程增加。

当氧传感器被配置到传统CCC催化转化器时，圆柱凸起通过焊接固定到壳体，使得氧传感器的配置角受到壳体形状的限制。所以，当氧传感器的配置角被改变时，壳体的形状必须改变。

由于前壳体的直径的尺寸，在把壳体装配到排气歧管、回气管等时，组装工具可能容易与壳体干涉。前催化剂必须被布置成尽可能靠近发动机以便催化转化器快速达到点火温度(启动催化剂的温度)。然而，由于上述干涉而难以将前催化剂布置成靠近发动机。

在该背景部分中公开的以上信息仅仅用于增强对本发明的背景的理解，所以它可能包含并不形成在该国中本领域的普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明试图提供一种紧凑耦合催化转化器，其具有的优点是用于催化剂的壳体的结构和用于氧传感器的配置的结构被简化，使得配置性能增强，并且前催化剂的涂覆比率被最优化，使得催化转化器的效率增强并且制造成本降低。

本发明也试图提供一种紧凑耦合催化转化器，其具有的优点是前催化剂被布置成紧靠发动机，使得点火特性被提高，前催化剂的涂覆比率被最优化，并且后催化剂的横截面的效率被提高，使得CCC催化转化器的效率被提高。

根据本发明的典型实施例的CCC催化转化器包括：为圆柱形的前催化剂和后催化剂，其涂有金属催化剂，并且彼此分离地布置；和催化剂盖，其包括覆盖前催化剂和后催化剂的上部的上壳体和覆盖前催化剂和后催化剂的下部的下壳体，并且上和下壳体为半圆柱形，其中催化剂盖的一端与连接到排气歧管的前回气管连接，而催化剂盖的另一端与排放废气的后回气管连接。

氧传感器可以布置在前催化剂和后催化剂之间。

所述氧传感器可以插入到氧传感器凸起中，所述凸起沿着上壳体和下壳体的圆周形状形成使得所述氧传感器凸起的一个边缘比另一个边缘长。

所述氧传感器凸起可以具有根据所述氧传感器的配置角制造的内表面。

前催化剂的直径可以是第一预定长度以便不妨碍用于组装下壳体和前回气管的组装工具。